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微观粒子包括电子和光都具有什么?
波粒二象性
微观粒子包括电子和光,都具有波粒二象性。微观粒子就是在“波粒二象性”中,更多表现为“波动性”的粒子,一般体现为物质波长较长。电子及电子以下(中子,质子,离子,分子是实物粒子)都可以认为是微观粒子。
微观粒子包括电子和光,都具有波粒二象性。微观粒子就是在“波粒二象性”中,更多表现为“波动性”的粒子,一般体现为物质波长较长。物质世界有两个极限尺度,那就是“小宇宙”和“大宇宙”,“小宇宙”如同神秘的潘多拉魔盒,珍藏着众多形形色色的微观粒子,并成为这个世界不可或缺的重要部分,人类向微观世界的进军,伴随着一种又一种神秘粒子的发现——分子、原子、原子核、轻子,夸克……每一种微观粒子的惊奇发现都是人类向微观世界迈出的一大步,每一种微观粒子的闪耀登场都让我们更加见识了世界的奇妙,每一种微观粒子的认识过程都是科学巨人们的辉煌奋斗史,每一种微观粒子的应用都给我们的文明带来了重大变革。
波粒二象性(wave-particle duality)指的是所有的粒子或量子不仅可以部分地以粒子的术语来描述,也可以部分地用波的术语来描述。这意味着经典的有关“粒子”与“波”的概念失去了完全描述量子范围内的物理行为的能力。爱因斯坦这样描述这一现象:“好像有时我们必须用一套理论,有时候又必须用另一套理论来描述(这些粒子的行为),有时候又必须两者都用。我们遇到了一类新的困难,这种困难迫使我们要借助两种互相矛盾的的观点来描述现实,两种观点单独是无法完全解释光的现象的,但是合在一起便可以。”
波粒二象性是微观粒子的基本属性之一。1905年,爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释,人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。1924年,德布罗意提出“物质波”假说,认为和光一样,一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说,电子也会具有干涉和衍射等波动现象,这被后来的电子衍射试验所证实。